RU2097600C1 - Инерционный движитель - Google Patents

Инерционный движитель Download PDF

Info

Publication number
RU2097600C1
RU2097600C1 RU94015751/28A RU94015751A RU2097600C1 RU 2097600 C1 RU2097600 C1 RU 2097600C1 RU 94015751/28 A RU94015751/28 A RU 94015751/28A RU 94015751 A RU94015751 A RU 94015751A RU 2097600 C1 RU2097600 C1 RU 2097600C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shafts
unbalances
driven
unbalanced
shaft
Prior art date
Application number
RU94015751/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU94015751A (ru
Inventor
Борис Филиппович Сафонов
Original Assignee
Борис Филиппович Сафонов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Борис Филиппович Сафонов filed Critical Борис Филиппович Сафонов
Priority to RU94015751/28A priority Critical patent/RU2097600C1/ru
Publication of RU94015751A publication Critical patent/RU94015751A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2097600C1 publication Critical patent/RU2097600C1/ru

Links

Images

Abstract

Сущность изобретения: инерционный движитель, действие которого основано на вращении дебалансов с изменяющейся в течение одного оборота угловой скоростью содержит две группы дебалансов, по четыре дебаланса в каждой. Каждый дебаланс установлен на ведомом валу и связан с индивидуальным приводным валом. Каждый механизм для вращения ведомого вала с изменяющейся в течение одного оборота угловой скоростью содержит закрепленный на приводном валу кривошип и поступательную кинематическую пару, образованную кривошипом и пазом в дебалансе. Ведомые валы с дебалансами и приводные валы установлены в отдельных корпусах, соединенных между собой с возможностью управляемого относительного перемещения в плоскости, перпендикулярной осям валов. В каждой группе дебалансы попарно развернуты друг относительно друга на 180o, а относительно дебалансов другой группы на 90o. Соседние ведомые валы вращаются во взаимно противоположных направлениях. Приводные валы связаны между собой парами одинаковых зубчатых колес. Центры вращения дебалансов одной группы и центры вращения приводных валов лежат в вершинах квадратов. Изобретение обеспечивает создание регулируемой тяговой силы одного направления. 7 ил.

Description

Изобретение относится к технике возбуждения импульсных сил, а именно к инерционным движителям для транспортных средств, в которых для создания тяговой силы используются инерционные силы вращающихся неуравновешенных масс.
Известен инерционный движитель, содержащий два вала с закрепленным на каждом из них дебалансом, вращаемые синхронно во взаимно противоположных направлениях с изменяющейся в течение одного оборота угловой скоростью [1]
В этом движителе синхронизация валов и изменение угловой скорости вращения обеспечиваются электрической системой управления индивидуальными приводными двигателями.
Известен также инерционный движитель, содержащий корпус, установленные в нем ведомые валы с закрепленными на каждом из них дебалансом, вращаемые во взаимно противоположных направлениях, и механизмы для вращения ведомых валов с изменяющейся в течение одного оборота угловой скоростью, каждый из которых включает кривошип, закрепленный на приводном валу и кинематически связанный с дебалансом, при этом дебалансы развернуты друг относительно друга на 180o [2]
Известные движители создают действующую по одной линии асимметричную знакопеременную силу, причем ее полезная (т.е. способная производить работу по перемещению транспортного средства в заданном направлении) составляющая многократно превышает составляющую противоположного направления. Выполнение инерционного движителя с одной парой дебалансов не обеспечивает создание силы, действующей только в одном направлении и, кроме того, ограничивает возможности движителя в отношении величины создаваемой силы.
Основной задачей, решаемой изобретением, является создание инерционного движителя, способного создавать тяговую силу одного направления. Дополнительно решаются задачи увеличения создаваемой силы и расширения возможностей ее регулирования. Благодаря решению этих задач возможно повысить эффективность использования инерционного движителя в транспортных средствах.
Это достигается согласно изобретению благодаря тому, что инерционный движитель, содержащий корпус, установленные в нем ведомые валы с закрепленным на каждом из них дебалансом, вращаемые во взаимно противоположных направлениях, и механизмы для вращения ведомых валов с изменяющейся в течение одного оборота угловой скоростью, каждый из которых включает кривошип, закрепленный на приводном валу и кинематически связанный с дебалансом, при этом дебалансы развернуты друг относительно друга на 180o, снабжен вторым корпусом, соединенным с первым корпусом с возможностью управляемого перемещения одного относительно другого в плоскости, перпендикулярной осям валов, каждый ведомый вал связан с индивидуальным приводным валом посредством поступательной кинематической пары, образованной кривошипом и пазом в дебалансе, числа дебалансов и приводных валов равны восьми, приводные валы установлены во втором корпусе и связаны между собой парами одинаковых зубчатых колес, в каждой группе из четырех дебалансов дебалансы попарно развернуты друг относительно друга на 180o, а относительно дебалансов в другой группе -на 90o, при этом их центры вращения и центры вращения приводных валов лежат в вершинах квадратов.
На фиг.1 изображен описываемый инерционный движитель с частичным продольным разрезом, вид сбоку; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 увеличенное изображение пары дебалансов; на фиг.6 показана одна группа дебалансов в их промежуточном положении, возбуждаемые ими центробежные силы и их проекции на горизонтальную ось; на фиг.7 графики изменения центробежных сил дебалансов a, b, c, d в функции угла Φ поворота; на фиг.8 графики изменения суммарных центробежных сил упомянутых четырех дебалансов (нижняя кривая) и восьми дебалансов (верхняя кривая) в функции угла поворота.
Инерционный движитель включает неподвижный блок (привод) и подвижный блок (генератор), соединенные между собой с возможностью управляемого перемещения генератора относительно привода.
Привод включает корпус 1, в котором в подшипниках 2 параллельно установлены приводные валы 3, связанные между собой одинаковыми зубчатыми колесами 4 и снабженные кривошипами 5, а к каждому валу 3 присоединен двигатель 6.
Генератор включает корпус 7, в котором на подшипниках 8 параллельно установлены ведомые валы 9, снабженные дебалансами 10, в овальный паз каждого из которых введен соответствующий кривошип 5. Корпус 7 присоединен к корпусу 1 посредством Т-образного паза 11 и ходового винта 12, управляемого посредством рукоятки 13 таким образом, что при положении рукоятки в вертикальном положении валы 3 и 9 располагаются соосно, а при повороте влево или вправо корпус 7 перемещается перпендикулярно геометрическим осям валов на некоторую величину E. Этим достигается смещение центров вращения дебалансов 10 относительно соответствующих центров вращения кривошипов.
Каждый кривошип 5, кинематически связанный поступательной кинематической парой с соответствующим дебалансом 10, образует с ним механизм для вращения соответствующего ведомого вала 9 с изменяющейся в течение одного оборота угловой скоростью.
Дебалансы 10 располагаются двумя группами, по четыре дебаланса в каждой, одна из которых включает дебалансы, дополнительно обозначенные буквами a, b, a1, в1 с центрами тяжести, расположенными согласно приведенному изображению на горизонтальных осях, а другая группа включает дебалансы c, d, c1 и d1, центры тяжести которых расположены на вертикальных осях и тем самым фазы их вращения смещены по отношению к первой группе на 90 градусов, при этом все соседние дебалансы вращаются в противоположных направлениях с одинаковой угловой скоростью и в каждой группе дебалансы попарно развернуты друг относительно друга на 180o.
Дебалансы в каждой группе установлены таким образом, что при соосном расположении валов генератора и привода возникающие при их вращении центробежные силы уравновешиваются и инерционный движитель находится в нейтральном состоянии. Это достигается тем, что все соседние дебалансы вращаются синхронно в противоположные стороны с одинаковой угловой скоростью и имеют одинаковые геометрические размеры, а поэтому в любой момент времени возбужденные ими центробежные силы равны по величине и направлены в противоположные стороны под одним и тем же углом, например, к своим горизонтальным осям. При проецировании этих сил на горизонтальные и вертикальные оси можно заметить, что горизонтальные составляющие центробежных сил от дебалансов a и a1 уравновешиваются горизонтальными составляющими от дебалансов b и b1, а вертикальные составляющие центробежных сил от дебалансов a и b уравновешиваются вертикальными составляющими от a1 и b1.
На фиг. 5 показаны в увеличенном масштабе дебалансы a и b, которые приведены в рабочее состояние путем смещения генератора относительно привода на некоторую величину E в направление стрелки Г, при этом центры О вращения кривошипов остались на месте и вращение кривошипов осуществляется с постоянной скоростью в заданном направлении по окружности радиусом R, а все центры вращения дебалансов переместились в точки О1 также на величину E, вследствие чего расстояние от центров О1 вращения дебалансов до точек приложения окружного усилия кривошипа в течение одного оборота будет изменяться от величины R+E до величины R-E, а, следовательно, в течение каждого оборота будут изменяться окружные и угловые скорости дебалансов.
Принимая во внимание, что частота вращения кривошипов постоянна и равна n, для положения кривошипов, изображенных на фиг.5, можно написать следующее уравнение скоростей:
Figure 00000002

где n1 частота вращения дебаланса a относительно центра О1;
n2 частота вращения дебалансов b относительно центра О1, из которого следует, что
Figure 00000003

Figure 00000004

Из этого следует, что центробежная сила, возбуждаемая в этот момент дебалансом b, больше силы, возбуждаемой дебалансом a; их разность может быть выражена формулой
F = 0,102Gr(ω 2 2 2 1 ),
где F неуравновешенная сила (полезная);
G вес дебаланса;
r расстояние до центра тяжести дебаланса.
При повороте дебалансов a и b на угол π/2 соответственно изменяется направление действия их центробежных сил, а также их величина, т.к. в этот момент угловая скорость дебаланса a будет соответствовать ω2, а у дебаланса b ω1, в результате чего в течение одного оборота возникает еще один импульс полезной силы.
Дебалансы a1 и b1 работают синхронно с дебалансами a и b и возбуждаемые ими импульсы суммируются с импульсами последних.
Дебалансы второй группы, включающие c, d, c1 и d1, также возбуждают два импульса полезной силы в течение одного оборота, с той лишь разницей, что возбуждаемые ими импульсы смещены по фазе по отношению к импульсам первой группы на π/4.
Как видно из фиг.8, описываемый движитель создает за один оборот привода 4 импульса силы одного направления.
При n 1000 об/мин, массе каждого дебаланса, равной 10 кг, r 0,038 м, E 0,01 м, R 0,06 м, полученная расчетным путем амплитуда суммарной импульсной силы составляет примерно 5800 H.

Claims (1)

  1. Инерционный движитель, содержащий корпус, установленные в нем ведомые валы с закрепленным на каждом из них дебалансом, вращаемые во взаимно противоположных направлениях, и механизмы для вращения ведомых валов с изменяющейся в течение одного оборота угловой скоростью, каждый из которых включает кривошип, закрепленный на приводном валу и кинематически связанный с дебалансом, при этом дебалансы развернуты друг относительно друга на 180o, отличающийся тем, что он снабжен вторым корпусом, соединенным с первым корпусом с возможностью управляемого перемещения одного относительно другого в плоскости, перпендикулярной к осям валов, каждый ведомый вал связан с индивидуальным приводным валом посредством поступательной кинематической пары, образованной кривошипом и пазом в дебалансе, числа дебалансов и приводных валов равны восьми, приводные валы установлены во втором корпусе и связаны между собой парами одинаковых зубчатых колес, в каждой группе из четырех дебалансов дебалансы попарно развернуты друг относительно друга на 180o, а относительно дебалансов в другой группе на 90o, при этом их центры вращения и центры вращения приводных валов лежат в вершинах квадратов.
RU94015751/28A 1994-04-27 1994-04-27 Инерционный движитель RU2097600C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94015751/28A RU2097600C1 (ru) 1994-04-27 1994-04-27 Инерционный движитель

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94015751/28A RU2097600C1 (ru) 1994-04-27 1994-04-27 Инерционный движитель

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94015751A RU94015751A (ru) 1995-12-27
RU2097600C1 true RU2097600C1 (ru) 1997-11-27

Family

ID=20155369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94015751/28A RU2097600C1 (ru) 1994-04-27 1994-04-27 Инерционный движитель

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2097600C1 (ru)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004057183A1 (fr) * 2002-12-23 2004-07-08 Ezhov, Alexandr Fedorovich Propulseur inertiel
RU2448013C2 (ru) * 2010-06-16 2012-04-20 Александр Иванович Затямин Тяговая вибромашина
RU2455187C1 (ru) * 2010-11-23 2012-07-10 Виктор Николаевич Ермоленко Импульсно-инерционный движитель (иид) и агрегатированный импульсно-инерционный движитель (аиид) для транспортного средства
RU2528550C2 (ru) * 2012-12-21 2014-09-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" Способ возбуждения механических колебаний силовых факторов с прогнозируемыми параметрами
RU2578259C1 (ru) * 2014-12-24 2016-03-27 Александр Михайлович Васильев Способ возбуждения механических колебаний силовых факторов с регулируемыми параметрами

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. SU, авторское свидетельство, 1513174, кл. F 03 G 3/00, 1989. 2. SU, авторское свидетельство, 939817, кл. F 03 G 3/00, 1982. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004057183A1 (fr) * 2002-12-23 2004-07-08 Ezhov, Alexandr Fedorovich Propulseur inertiel
RU2448013C2 (ru) * 2010-06-16 2012-04-20 Александр Иванович Затямин Тяговая вибромашина
RU2455187C1 (ru) * 2010-11-23 2012-07-10 Виктор Николаевич Ермоленко Импульсно-инерционный движитель (иид) и агрегатированный импульсно-инерционный движитель (аиид) для транспортного средства
RU2528550C2 (ru) * 2012-12-21 2014-09-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет пищевых производств" Способ возбуждения механических колебаний силовых факторов с прогнозируемыми параметрами
RU2578259C1 (ru) * 2014-12-24 2016-03-27 Александр Михайлович Васильев Способ возбуждения механических колебаний силовых факторов с регулируемыми параметрами

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4712439A (en) Apparatus for producing a force
US3653269A (en) Converting rotary motion into unidirectional motion
RU2097600C1 (ru) Инерционный движитель
EP0027469B1 (en) Unidirectional force generator
RU2013101101A (ru) Способ направленного инерционного вибровозбуждения и дебалансный вибровозбудитель направленного действия для его осуществления
RU2066398C1 (ru) Инерционный движитель для транспортного средства
US20110041630A1 (en) Propulsion mechanism employing conversion of rotary motion into a unidirectional linear force
RU2034170C1 (ru) Инерционный центробежный двигатель
RU2008101C1 (ru) Одновальный вибровозбудитель направленного действия
RU2003564C1 (ru) Инерционно-импульсный движитель
JP2607377B2 (ja) 構造物試験用起振機
SU757209A1 (ru) Дебалансный вибровозбудитель 1
SU620284A1 (ru) Инерционный вибратор
RU2083419C1 (ru) Способ создания инерционных одинаковых по величине импульсов в заданном координатном направлении и устройство для реализации способа
SU1245656A1 (ru) Устройство дл погружени свай
RU2664853C1 (ru) Инерционный движитель
GB2231127A (en) Thrust apparatus
SU683814A1 (ru) Импульсный вибровозбудитель
SU1017865A1 (ru) Планетарный инерционный импульсный механизм
SU1060454A1 (ru) Электрический вибрационный гайковерт
RU2224076C1 (ru) Бурильная машина
JPS59577A (en) Inertia propelled engine and inertia motor
RU2078996C1 (ru) Инерционный двигатель
RU2110432C1 (ru) Способ получения инерционного движения и устройство для получения силы, вызывающей движение
SU757327A1 (ru) Вибросмеситель 1

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040428